[发明专利]一种用于保护无线传感器网络安全的密钥生成方法

摘要

本发明属于无线通信领域，公开一种用于保护无线传感器网络安全的密钥生成方法。该密钥生成方法利用方程组作为秘密为网络节点生成密钥，从而实现节点之间的安全通信。所构造的方程组中的方程可以是任意形式的方程，但必须保证方程组中方程的数目不少于所需密钥的数目且该方程组有且仅有一个解。方程组中的方程进一步通过密钥生成函数生成密钥。当使用该方法生成密钥时，节点可以在没有共享密钥的情况下仍然能够使用唯一解生成相同密钥实现安全通信。该方法生成的密钥可以广泛地应用于现有的各种密钥管理方案中，且可以在保证不降低其他性能的前提下显著地提高密钥连通性，从而提高节点的通信效率并为网络提高更加安全、高效的保护。

主权项

1.一种用于保护无线传感器网络安全的密钥生成方法，其特征在于，包括如下步骤：第一步，构造方程组根据密钥池的大小u，构造方程组其中，含有u个方程，每个方程含有v个变量；另外，c_i，j表示方程f_i的第j个未知数的系数，p_i，j表示该未知数的幂，1≤i≤u，1≤j≤v；该方程组有且仅有一个解S^(v)＝{x₁，...，x_v}^T                  (2)第二步，生成密钥1)将中的每个方程转化为惟一的字符串：f_i＝<c_i，1||p_i，1>||<c_i，2||p_i，2>||…||<c_i，v||p_i，v>，1≤i≤u       (3)其中，||表示连接操作；将f_i作为输入，利用相同的密钥生成函数H(·)生成对应的密钥k_i＝H(f_i)，1≤i≤u            (4)2)利用惟一解S^(v)生成密钥如下：k_s＝H(S^(v))＝H(x₁||x₂||…||x_v)        (5)。